JP6573813B2 - ダイボンダおよび半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
本開示の課題は、ボンディングヘッドを昇降する駆動軸の精度を向上することが可能なダイボンディング技術を提供することである。
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
すなわち、ダイボンダはボンディングヘッドを第1軸方向に昇降する第1駆動軸と水平方向に移動する第2駆動軸とを備える。第1駆動軸は、サーボモータと、サーボモータによって回転される1本のボールネジと、ボールネジを受けるナットと、ナットに設けられる第1傾斜カムと、第1傾斜カムと所定の距離を離してナットに設けられる第2傾斜カムと、第1傾斜カムに接続される第1支持体と、第2傾斜カムに接続される第2支持体と、を備える。
実施形態によれば、第1駆動軸の精度を高めることができる。
図7(A)は比較例1に係るボンディングヘッドテーブルのZY駆動軸の構成を示すX方向の側面図である。図7(B)は図7(A)のA矢視図である。
図8(A)は比較例2に係るボンディングヘッドテーブルのZY駆動軸の構成を示すX方向の側面図である。図8(B)は図8(A)のA矢視図である。
図9(A)は比較例3に係るボンディングヘッドテーブルのZY駆動軸の構成を示すX方向の側面図である。図9(B)は図9(A)のA矢視図である。
図10は変形例に係るダイボンダの構成を示す概略上面図である。
ダイボンダ10Uは、大別して、ウェハ供給部1と、ピックアップ部2A、2Bと、アライメント部3A、3Bと、ボンディング部4A、4Bと、搬送部5Uと、制御装置8と、を備える。ダイボンダ10Uは、搬送部5Uを除いて、実施例と同様な構成である。
例えば、実施例では2つの傾斜カムを用いたが、2つの回転カムやリンク機構を1本のボールネジで可動するようにしてもよい。
1・・・ウェハ供給部
D・・・ダイ
2A、2B・・・ピックアップ部
3A、3B・・・アライメント部
BAS・・・中間ステージ
4A、4B・・・ボンディング部
BBH・・・ボンディングヘッド
42・・・コレット
BHT・・・ボンディングヘッドテーブル
60・・・ZY駆動軸
70・・・Y駆動軸
80・・・Z駆動軸
81_1・・・第1のZ軸可動部
81_2・・・第2のZ軸可動部
84・・・駆動部
84a・・・サーボモータ
84b・・・ボールネジ
84c1・・・第1傾斜カム
84c2・・・第2傾斜カム
84d・・・ナット
85_1・・・第1支持体
85_2・・・第2支持体
90・・・X駆動軸
5・・・搬送部
BS・・・ボンディングステージ
P・・・基板
8・・・制御装置
Claims (18)
- ダイボンダは、
ピックアップされたダイを載置する中間ステージと、
前記中間ステージ上に載置されたダイを基板又は前記基板に既にボンディングされたダイ上にボンディングするボンディングヘッドと、
前記ボンディングヘッドを駆動するボンディングテーブルと、
を備え、
前記ボンディングテーブルは、
前記ボンディングヘッドを第1方向に昇降する第1駆動軸と、
前記ボンディングヘッドを第2方向の水平方向に移動する第2駆動軸と、
を備え、
前記第1駆動軸は、
サーボモータと、
前記サーボモータによって回転される1本のボールネジと、
前記ボールネジを受けるナットと、
前記ナットに設けられる第1傾斜カムと、
前記第1傾斜カムと所定の距離を離して前記ナットに設けられる第2傾斜カムと、
前記第1傾斜カムに接続される第1の第1軸可動部と、
前記第2傾斜カムに接続される第2の第1軸可動部と、
を備える。 - 請求項1のダイボンダにおいて、
前記第1駆動軸は、前記サーボモータの前記第2方向を回転の中心とする円運動を前記ボールネジと前記ナットで前記第1傾斜カムおよび前記第2傾斜カムの前記第2方向の水平運動に変換し、前記第2方向の水平運動を前記第1傾斜カムおよび前記第2傾斜カムでそれぞれ前記第1の第1軸可動部および前記第2の第1軸可動部の前記第1方向の上下運動に変換するよう構成される。 - 請求項2のダイボンダにおいて、
前記ボンディングテーブルは、さらに、
前記ボンディングヘッドに接続される第2方向ガイドと、
一端が前記第1傾斜カムに接続され、他端が前記第1の第1軸可動部に接続される第1支持体と、
一端が前記第2傾斜カムに接続され、他端が前記第2の第1軸可動部に接続される第2支持体と、
を備え、
前記第1の第1軸可動部および前記第2の第1軸可動部は前記第2方向ガイドを固定し、前記第1の第1軸可動部および前記第2の第1軸可動部の上下運動に伴って前記第2方向ガイドは上下するよう構成される。 - 請求項3のダイボンダにおいて、
前記ボンディングテーブルは、さらに、
前記ボンディングヘッドと前記第2駆動軸とを接続する連結部と、
前記連結部に固定され、前記第1方向に伸びるレールと、
前記ボンディングヘッドに固定され前記レール上を移動するスライダと、
を備える。 - 請求項4のダイボンダにおいて、
前記第2方向ガイドは、
前記第1の第1軸可動部および前記第2の第1軸可動部と接続されるレールと、
前記ボンディングヘッドと接続されるスライダと、
を備える。 - 請求項5のダイボンダにおいて、
前記中間ステージのダイピックアップ位置からボンディング可能な最も近いボンディングポイントとボンディング可能な最も遠いボンディングポイントとの間の距離は、前記ダイピックアップ位置からボンディング可能な最も近いボンディングポイントまでの距離よりも長い。 - 請求項6のダイボンダにおいて、
前記第2駆動軸はリニアモータで前記ボンディングヘッドを駆動するよう構成される。 - 請求項7のダイボンダにおいて、
前記第2駆動軸は、
支持体に固定される前記第2方向に配列された固定磁石を有する第2軸固定部と、
前記連結部に固定され、前記第2軸固定部の凹部に挿入され該凹部内を移動する第2軸可動部と、
を備える。 - 請求項8のダイボンダにおいて、
前記第2駆動軸は、さらに、前記連結部と前記支持体との間に設けられる第2軸リニアガイドを備える。 - 請求項9のダイボンダにおいて、
前記第2軸リニアガイドは、
前記第2方向に伸びるリニアレールと、
前記リニアレールを移動するリニアスライダと、
を備える。 - 半導体装置の製造方法は、
(a)ダイシングフィルムの上に搭載し切断されたウェハを準備する工程と、
(b)前記ウェハから突き上げられたダイをピックアップする第1および第2のピックアップヘッドと、前記ピックアップされたダイを載置する第1および第2の中間ステージと、前記第1および第2の中間ステージ上に載置されたダイを基板又は前記基板に既にボンディングされたダイ上にそれぞれボンディングする第1および第2のボンディングヘッドと、前記第1および第2のボンディングヘッドをそれぞれ駆動する第1および第2のボンディングテーブルと、を備え、前記第1および第2のボンディングテーブルのそれぞれは、ボールネジをサーボモータで駆動し前記第1および第2のボンディングヘッドを第1方向に昇降する第1駆動軸と、リニアモータで駆動し前記第1および第2のボンディングヘッドを第2方向の水平方向に移動する第2駆動軸と、を備え、前記第1および第2の中間ステージのそれぞれのダイピックアップ位置からボンディング可能な最も近いボンディングポイントとボンディング可能な最も遠いボンディングポイントとの間の距離は、前記ダイピックアップ位置からボンディング可能な最も近いボンディングポイントまでの距離よりも長い、ダイボンダを準備する工程と、
(c)前記ウェハ中のダイを前記基板又は既にボンディングされたダイ上にボンディングする工程と、
を備え、
前記第1および第2のボンディングテーブルのそれぞれの第1駆動軸は、さらに、
第1傾斜カムと、
第2傾斜カムと、
前記ボールネジを受けるナットと、
第1の第1軸可動部と、
第2の第1軸可動部と、
を備え、
前記サーボモータの前記第2方向を回転の中心とする円運動を前記ボールネジと前記ナットで前記第1傾斜カムおよび前記第2傾斜カムの前記第2方向の水平運動に変換し、
前記第2方向の水平運動を前記第1傾斜カムで前記第1の第1軸可動部の前記第1方向の上下運動に変換し、
前記第2方向の水平運動を前記第2傾斜カムで前記第2の第1軸可動部の前記第1方向の上下運動に変換する。 - 請求項11の半導体装置の製造方法において、
前記工程(c)は、
(c1)前記ウェハ中のダイを前記第1のピックアップヘッドと第2のピックアップヘッドとで交互にピックアップしてそれぞれ前記第1および第2の中間ステージに載置するステップと、
(c2)前記第1および第2の中間ステージに載置されたダイを前記第1および第2のボンディングヘッドでピックアップしてそれぞれ第1および第2のボンディングステージに載置された基板または既にボンディングされたダイ上にボンディングするステップと、
を備える。 - 請求項12の半導体装置の製造方法において、
前記第1および第2のボンディングテーブルのそれぞれは、さらに、
前記ボンディングヘッドに接続される第2方向ガイドと、
一端が前記第1傾斜カムに接続され、他端が前記第1の第1軸可動部に接続される第1支持体と、
一端が前記第2傾斜カムに接続され、他端が前記第2の第1軸可動部に接続される第2支持体と、
を備え、
前記第1の第1軸可動部および前記第2の第1軸可動部は前記第2方向ガイドを固定し、
前記第1の第1軸可動部および前記第2の第1軸可動部の上下運動に伴って前記第2方向ガイドは上下する。 - 請求項13の半導体装置の製造方法において、
前記第1および第2のボンディングテーブルのそれぞれは、さらに、
前記第1駆動軸と前記第2駆動軸とを接続する連結部と、
前記連結部に固定され前記第1方向に伸びるレールと、
前記ボンディングヘッドに固定され前記レール上を移動するスライダと、
を備える。 - 請求項14の半導体装置の製造方法において、
前記第2方向ガイドは前記第2支持体と接続されるレールと前記第1軸可動部と接続されるスライダを備える。 - 請求項14の半導体装置の製造方法において、
前記第1および第2のボンディングテーブルのそれぞれの前記第2駆動軸は、
支持体に固定される前記第2方向に配列された固定磁石を有する第2軸固定部と、
前記連結部に固定され、前記第2軸固定部の凹部に挿入され該凹部内を移動する第2軸可動部と、
を備える。 - 請求項16の半導体装置の製造方法において、
前記第2駆動軸は、さらに、前記連結部と前記支持体との間に設けられる第2軸リニアガイドを備える。 - 請求項17の半導体装置の製造方法において、
前記第2軸リニアガイドは、
前記第2方向に伸びるリニアレールと、
前記リニアレールを移動するリニアスライダと、
を備える。
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